realizarea fizică a dispozitivelor...
TRANSCRIPT
![Page 1: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/1.jpg)
Curs 8
2013/2014
![Page 2: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/2.jpg)
Examen◦ 10.12.2013, P7 ?
![Page 3: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/3.jpg)
Capitolul 9
Partea II
![Page 4: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/5.jpg)
Avantaje◦ Putere optica ridicata (50mW functionare continua, 4W
functionare in impulsuri)◦ Precizie ridicata a controlului (impulsuri cu latimea de
ordinul fs - femptosecunde) – viteza mare de lucru◦ Spectru ingust, teoretic LASER ofera o singura linie
spectrala◦ Lumina coerenta si directiva (~80% poate fi cuplata in fibra)
Dezavantaje◦ Cost (dispozitiv si circuit de comanda: controlul puterii si al
temperaturii)◦ Durata de viata◦ Senzitivitate crescuta cu temperatura◦ Modulatie analogica dificila (de obicei cu dispozitive
externe)◦ Lungime de unda fixa
![Page 6: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/7.jpg)
La un material cu 4 nivele energetice tranzitiaradianta a electronului (3) se termina intr-o stare instabila, starea de echilibru obtinandu-se prin emisia unui fonon
Inversiunea de populatie se obtine mult maiusor datoritaelectronilor din stareaintermediara
![Page 8: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/8.jpg)
Pentru diodele laser utilizate in comunicatiireflectivitatea oglinzilor nu trebuie sa fie foarte mare
Interfata semiconductor aer ofera un coeficient de reflexie de ~6% dar poateajunge la 36% pentru lungimea de unda de operare (vezi lamela dielectrica)
![Page 9: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/10.jpg)
Dezavantajul metodelor anterioare e dat de limita redusa a reglajului (~10nm)
Reflectorul Bragg esantionat (periodic) produce spectru de filtrare discret
Regland unul din reflectori se obtinerezonanta la suprapunerea celor douaspectre
Dezavantaj : reglajul e discret
![Page 11: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/13.jpg)
Dependenta de temperatura a curentului de prag este exponentiala
I0 e o constanta determinata la temperaturade referinta
0/0
TTth eII
Material Lungime de unda T0
InGaAsP 1300 nm 60÷70 K
InGaAsP 1500 nm 50÷70 K
GaAlAs 850 nm 110÷140 K
![Page 14: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/14.jpg)
Puterea scade in timp exponential
τm – timpul de viata
Diodele laser sunt supuse la conditii extreme de lucru◦ densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2
◦ densitati de putere optica: 105÷106 W/cm2
Diverse definitii ale timpului de viata faccomparatiile dificile
mtePtP
/0
![Page 15: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/15.jpg)
Cresterea curentului duce la scaderea duratei de viata
◦ n = 1.5÷2 (empiric)◦ dublarea curentului duce la scaderea de 3-4 ori a duratei de viata
Cresterea temperaturii duce la scaderea duratei de viata
◦ E = 0.3÷0.95eV (valoarea tipica in teste 0.7eV)◦ cresterea temperaturii cu 10 grade injumatateste durata de viata
kTE
m e/
~
n
m J
~
![Page 16: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/16.jpg)
Coerenta radiatiei emise◦ LED: tc ≈ 0.5ps, Lc ≈ 15μm
◦ LASER : tc ≈ 0.5ns, Lc ≈ 15cm
Stabilitatea frecventei◦ detectie necoerenta (modulatie in amplitudine)
◦ mai ales in sistemele multicanal
Timpul de raspuns
Viteza, interval de reglaj
20
cc tcL
![Page 17: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/17.jpg)
Amorsarea emisiei stimulate necesita pompareaunei anumite cantitati de energie – curent de prag
A
W
I
Pr o
thII
Apare saturare la nivelemari de curent
thII regim LED
regim LASER
ineficient!
![Page 18: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/18.jpg)
eficienta de conversie electro-optic (randament)
tipic, randamente sub 10% sunt intalnite
eficienta cuantica
ff
thf
ff
o
in
out
IV
IIr
IV
P
electricP
opticP
h
er
eI
hP
e
f
n
n
![Page 19: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/24.jpg)
Erbidium Dopped Fiber Amplifier
![Page 25: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/28.jpg)
Bazat pe efect Raman
![Page 29: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/35.jpg)
Capitolul 10
![Page 36: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/36.jpg)
Cerinte◦ eficienta crescuta a conversiei optic/electric◦ zgomot redus◦ raspuns uniform la diferite lungimi de unda◦ viteza de raspuns ridicata◦ liniaritate
Principii de operare◦ fotoconductori◦ fototranzistori◦ fotodiode pn
pin
pin cu multiplicare in avalansa
Schottky
oPRR
oBB PII
oPII
![Page 37: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/37.jpg)
Principiu
Recent dispozitive Metal Semiconductor Metal (filtru interdigital) au inceput sa fie utilizatepentru usurinta de fabricare si integrare in aplicatii mai putin pretentioase
![Page 38: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/38.jpg)
Jonctiunea pn estepolarizata invers
Lumina este absorbitain regiunea golita de purtatori, un fotonabsorbit generand o pereche electron-gol
Sarcinile sunt separate de campul electric existent in regiunea golita si genereazaun curent in circuitul exterior
![Page 39: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/39.jpg)
Energia necesara pentru eliberarea uneiperechi electron gol
Lungime de unda de taiere
Puterea optica absorbita in zona golita de purtatori (w) aflata la o adincime d in interiorul dispozitivului
gEhc
h
gE
hcmax
fwd
i ReePwP 11
![Page 40: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/40.jpg)
Coeficientul de absorbtie pentru materialeleuzuale
Valoarea mare a coeficientului de absorbtiela lungimi de unda reduseimplica scaderearesponzivitatii
Ca urmare comportareatuturor materialelor estede tip trece banda
![Page 41: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/42.jpg)
Eficienta cuantica - raportul dintre numărul de perechi electron-gol generate şi numărul de fotoni incidenţi
In unitatea de timp numarul de fotonidepinde de puterea optica, iar numarul de electroni impune curentul generat
Responzivitatea
f
e
n
n
hP
eI
hc
e
P
IR
o
W
AmR 8.0
![Page 43: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/43.jpg)
hc
e
P
IR
o
![Page 44: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/44.jpg)
Dezavantajul major pentruGe este curentul de intuneric mare
Material Eg (eV )
GaAs 1.43
GaSb 0.73
GaAso.88Sbo.12 1.15
Ge 0.67
InAs 0.35
InP 1.35
Ino.53Gao.47As 0.75
Ino.14Gao.86 As 1.15
Si 1.14
Material λ [μm] Responsivitate [A/W] Viteza [ns] Curent de intuneric
Si 0.85 0.55 3 1
Si 0.65 0.4 3 1
InGaAs 1.3-1.6 0.95 0.2 3
Ge 1.55 0.9 3 66
![Page 45: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/45.jpg)
Curentul invers al jonctiunii p-n, datoratagitatiei termice, prezent in absentailuminarii
Constituie o importanta sursa de zgomot(limiteaza aplicatiile Ge)
◦ β – coeficient de idealitate
◦ R0 – rezistenta la intuneric a diodei (inversproportionala cu aria diodei)
0eR
kTII SD
21
![Page 46: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/46.jpg)
Existenta campului electric in regiuneagolita de purtatori face ca eventualiipurtatori generati optic sa fie acceleratispre terminale pentru constituireafotocurentului
Problemele utilizarii diodei pnpolarizate invers ca fotodetector suntgenerate de adancimea extrem de mica a zonei golite (w)
Puterea optica absorbita in interiorul acestei zone e in consecinta redusa
Puratorii generati inafara zonei de golire ajung eventual in zona golita si vor fi accelerati spre terminale, darviteza fenomenului este prea redusa pentru aplicatii in comunicatii
![Page 47: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/47.jpg)
Solutia consta in introducerea unui stratfoarte slab dopat (intrinsec) intre cele douazone ale diodei
◦ creste volumul de absorbtie deci crestesensibilitatea fotodiodei
◦ capacitatea jonctiuniiscade ducand la crestereavitezei
◦ este favorizat curentul de conductie (mai rapid) fatade cel de difuzie
![Page 48: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/48.jpg)
tipic, adancimea stratului intrinsec este de 20-50μm
cresterea suplimentara a adancimii ar duce la creterea timpului de tranzit◦ w=20μm -> Ttr 0.2ns
![Page 49: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/49.jpg)
se bazeaza pe jonctiunea metal semiconductor
vitezele de lucru sunt mult mai mari, metalulfiind un bun conductor realizeaza evacuareamult mai rapida a purtatorilor din jonctiune
permite utilizarea unor materiale cu eficientamai mare dar care nu pot fi dopate simultan p si n pentru utilizare in PIN
modulatie cu 100GHzposibila
![Page 50: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/50.jpg)
se utilizeaza tipic◦ InGaAsP pe substrat InP
◦ GaAlAsSb pe substrat GaSb
![Page 51: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/51.jpg)
![Page 52: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/52.jpg)
daca viteza purtatorilor este suficient de mare genereaza noi perechi electron/gol prinionizare de impact
amplificarea are loc in acelasi timp cu detectia
![Page 53: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/53.jpg)
campuri electrice de ordinul minim: 3x105
V/m, tipic: 106 V/m sunt necesare
aceste campuri sunt generate de tensiuniinverse de polarizare de ordinul 50-300V
structura este modificata pentru concentrareacampului in zona de accelerare
![Page 54: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/55.jpg)
factorul de multiplicare caracterizeazaamplificarea fotocurentului generat
Responzivitatea
I
IM M
Mhc
e
P
IR
o
![Page 56: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/56.jpg)
tensiuni inverse de polarizare mari cresccomplexitatea circuitului
diodele cu multiplicare in avalansa suntintrinsec mai zgomotoase (curentul de zgomot este amplificat de asemenea)
factorul de multiplicitate are o componentaaleatorie (zgomot suplimentar)
viteza mai redusa (timp de generare al avalansei)
![Page 57: Realizarea fizică a dispozitivelor optoeletronicerf-opto.etti.tuiasi.ro/docs/files/Curs_8_2013_2014.pdf · densitati de curent in zona activa 2000÷5000A/cm2 densitati de putere](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022050716/5e1a91cf7e8ed207d51dc6f2/html5/thumbnails/57.jpg)